模糊控制在變速恒頻風電無功功率優(yōu)化中的應用

0　引言

隨著世界能源需求量的持續(xù)增大導致環(huán)境污染加重及環(huán)保壓力加大,越來越多的國家把發(fā)展電能的研究轉向利用清潔的可再生能源。2006年底,世界風力發(fā)電總裝機容量74 223 MW,新增裝機容量15 197 M W,預計到2020年占世界總電力比例將達
12%。風力發(fā)電年增長達35%,在可再生能源行業(yè)中發(fā)展最快。通常使用的風力機組大致可分為4種類型[1],基于雙饋型感應發(fā)電機（DFIG）的變速風電機組作為一種非常經(jīng)濟的變速恒頻風力發(fā)電方案,目前已經(jīng)成為兆瓦級風力發(fā)電機組最普遍采用的形
式。

為了最大限度地利用風能,可實現(xiàn)最大風能追蹤的變速恒頻風力發(fā)電控制技術成為研究熱點。由于風能的隨機特性,隨著風電裝機容量的不斷增加,僅對最大風能進行追蹤產生的隨機變化的功率無法滿足電力系統(tǒng)功率實時平衡的運行要求[2]。風電場
應與常規(guī)發(fā)電方式一樣承擔系統(tǒng)頻率、電壓等調節(jié)任務。

本文在PSCAD/EMTDC下建立了定子磁場定向DFIG變速風電機組動態(tài)模型,通過對電磁轉矩的間接轉速控制調節(jié)風機轉速,以實現(xiàn)單機最大功率追蹤。針對風電接入系統(tǒng)運行要求,在功率追蹤的基礎上實現(xiàn)給定功率控制策略,并就風電機組定、轉子及風機容量約束對機組調節(jié)能力產生的影響進行了分析。該策略使無風速檢測風力發(fā)電系統(tǒng)在可用風力范圍內實現(xiàn)對有功、無功功率的有效控制,從而可承擔系統(tǒng)功率調節(jié)任務。

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變速恒頻風電機組運行控制